作为一位杰出的教职工，总归要编写教案，教案是教材及大纲与课堂教学的纽带和桥梁。教案应该怎么写呢？奇文共欣赏，疑义相如析，如下是勤劳的小编给大家收集整理的12篇牛顿第一定律教案的相关文章，希望大家能够喜欢。
新课标明确提出“倡导探究性学习”，“在教学中，教师应该让学生亲历思考和探究的过程，领悟科学探究的方法。”自主探究教学是一种课堂教学模式，在课堂上要求教师充分发挥学生的主体作用，形成师生之间、学生之间的多向反馈结构，在教师的启发下，学生积极主动地解决问题。自主探究教学通过激发学生的内驱力，调动学生的积极性和主动性，把学习变成学生内在的需求，从根本上促进学生认知、能力、个性的发展，乃至完美人格的形成。
但在实际的教学过程中，如何让学生的主体性、主动性、创造性得到充分发挥，如何让自主教学探究模式很好的得到实施，是教学过程设计的难点。在教学过程的设计时笔者认为应把握以下三个原则：1.学生已知的内容可以通过自主探究方式让学生独自完成教学要求；2.学生未知的但经老师启发引导后能理解的也可通过自主探究让学生独自完成教学要求；3.学生未知的经老师提示后理解也困难的才是需要通过老师主导来完成的。自主探究性教学模式，就是要让学生成为教学活动的主人，成为学习和发展的主人。
自主探究教学模式的实施关键在于教师设计教学过程时要充分了解哪些是学生已知的知识点，哪些是未知的知识点，哪些是能启发后掌握的，哪些是学生自己无法理解的，然后寻找探究点→再针对性地设计问题→设计具体探究过程。下面以《牛顿第一定律》的教学为例来看自主探究教学模式的具体应用。
一、教材分析
这节教材首先对人类认识“运动和力”的关系作了历史的回顾，介绍了四位科学家研究运动和力的关系的思想方法及卓越贡献。然后讲述牛顿第一定律的内容和物体惯性的概念。这是初、高中知识相衔接的一节课程。学生已经了解了牛顿第一定律的基本内容，所以在教学设计上应以教材中有关“力是运动的原因还是改变运动的原因”这一问题认识的发展历史为线索，以科学思想、科学方法教育与思维能力� 教学的侧重点应放在理解人类认识“运动和力”的关系研究、思考、推理过程，学习科学研究中常用的理想实验方法。在牛顿第一定律内容的学习上，注重知识的理解及与生活实际的联系。为发挥学生学习的自主性，思维的积极性，本课采取学生自主探究模式组织教学。
二、教学过程设计
引入新课：运动的起因是什么
（一）学生阅读历史的回顾并找出四位科学家关于力和运动的观点
这块内容中有些知识点学生是已知的，也有未知的，但学生都看得懂，所以就由学生来完成，同学们相互补充，教师只起到归纳总结的作用。
1、亚里士多德：力是维持物体运动的原因。
现象：在平路上人推车，车才能运动，人停止用力，车子就要停下来。
2、伽利略：水平面上物体所以会停下来，是因为摩擦的作用，如果没有摩擦，水平面上物体一旦具有某一速度物体将保持这一速度运动下去。
笛卡儿：如果没有其它原因，运动物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，即不会停下来，也不会偏离原来的方向。
牛顿：一切物体总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
（二）问：以上四位科学家每一位都把人类的认识向前推进了一步，试分析每人推进的一步体现在哪里？�
a)亚里士多德的贡献：通过直觉的观察提出问题为科学家的研究确立了课题。
b)伽利略的贡献：
（1）伽利略发现了不易直觉的摩擦力，改变了亚里士多德根据直接经验得出的直觉结论提出运动不需力维持；
（2）思维代替直觉认识宇宙。
c)笛卡儿的贡献：
（1）明确匀速直线运动；
（2）指出速度改变是有原因的。
d)牛顿的贡献：
（1）推广到一切物体；
（2）提出静止；
（3）明确力的作用。
关于谁的贡献大，学生众说纷纭，没有一个确切的定论，教师也无需给出一个正确的结论。但是通过对物理学历史发展过程的考察，对四位科学家贡献的探究，它将有助于学生了解物理学家认识和发现物理定理、定律的基本方法。从而“以史为鉴”，培养他们以物理学家认识世界本来面目的方式去认识世界。在一定意义上，通过对规律认识的历史的还原，对学生进行科学思想和科学方法论的教育是培养学生科学素养的有效途径。这是设计此问题的关键所在，也是本节课的亮点所在。
在该块教学内容中学生未知的是关于伽利略的理想实验，教师要采取的教学方法是采用设计一系列问题，引导学生学会自己分析问题自己解决问题，具体可如下操作。
提问：伽利略用什么方法证明物体运动不需要力来维持呢？
演示说明：设置一个向下的斜面，再圆滑地连一个向上的斜面。然后拿一个小球放在斜面某点上，由静止运动下来，它将冲上另一斜面。
教师设疑：它能“冲”到哪里，它能回到原来高度吗？如果光滑，结果怎样？
教师通过一系列问题引发学生的思考。通过实验发现，它升不到原来的那个水平高度，这是因为摩擦较大。若换一个摩擦较小的斜面，可以看出，它就较接近那个水平高度。若摩擦越小，就越接近。这是实验事实。科学推理：依据这可靠的实验事实为基础，然后沿着摩擦力越来越小的发展趋势，去科学推理──假如摩擦非常非常的小、以至于没有摩擦，那小球将非常非常接近──以至于达到原来水平高度。这是一种理想的实验情景，即小球沿着光滑的斜面总能上升到原来的高度。教师指出“假设”两个字用得很好，它对物理结论进行合理的外推，其结论的得出符合逻辑。减小第二个斜面的倾角，倾角越小，小球为达到原来的高度所通过的路程就越长；倾角越小，通过的路程就越长。然后，我们再去科学推理，假如它最�
教师总结：“理想实验”虽然也叫实验，但它不等同于科学实验。真实的实验是一种实践活动，而“理想实验”则是一种思维活动，是由人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的“实验”。并指出理想实验是以真实的科学实践为基础，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，对实际过程做出了更深入的抽象分析。理想实验是以正确的逻辑法则为依据的。它是自然科学理论研究中的重要方法。
（三）演示气垫导轨实验
气垫导轨实验是学生未知的实验，所以采用的方法是由师生共同操作完成，教师介绍实验装置及装置的特点，由学生来推动气垫导轨上的物体，观察它的运动，进一步地帮助学生加深理解物体不受外力作用时将做匀速直线运动。
（四）让学生们仔细阅读牛顿第一定律的内容，并思考定律包含的几层含义
在进行牛顿第一定律的教学时，不能只满足于学生能复述牛顿第一定律的内容，还应帮助学生理解牛顿第一定律所包含的几层意思。定律的理解是未知的，但可以在教师的启发下，通过学生们相互讨论、自主探究、教师补充共同完成下面的三层含义。
1、描述了物体不受外力作用时的运动规律
牛顿第一定律描述了物体不受外力作用，或者所受的合外力为零时，物体将保持原来的运动状态──匀速直线运动状态或静止状态。
2、阐明了力的科学定义
力是物体间的相互作用，它是改变物体运动状态，即产生加速度的原因，而不是产生和维持物体运动的原因。
3、一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，揭示了物体普遍具有的属性──惯性。
（五）学生联系生活中的实际问题自己分析惯性问题
1.题目：《牛顿第一定律》
2.内容：
3.基本要求：
(1)试讲时间十分钟以内；
(2)要求有适当的板书设计；
(3)帮助学生理解牛顿第一定律。
《牛顿第一定律》教案
一、教学目标
1.理解牛顿第一定律，知道牛顿第一定律是在实验的基础上推理而来的。
2.通过观察直观现象到提取抽象规律的过程中，提高分析、归纳、推理能力。
3.体会科学家不断探索的科学精神。
二、教学重难点
【重点】牛顿第一定律。
【难点】牛顿第一定律的理解。
三、教学过程
(一)新课导入
教师多媒体展示：静止的小车和风吹树叶的图片，引导学生得出错误观点，力是维持运动的原因。继续给出飞出的足球，不受力依然飞行，让学生产生认知冲突，从而导入新课《牛顿第一定律》。【板书：牛顿第一定律】
(二)新课讲授
1.结合导入中的问题，教师追问，足球如何停止？学生分析得出受到阻力的原因。
2.教师提出问题：运动的。物体所受的阻力对于路程有什么影响？学生猜想后引导学生设计实验，采用控制变量法，用不同材质来做支持面。
3.教师给出实验器材，组织小组讨论合理的实验步骤，之后进行实验。
4.师生共同得出结论：阻力越小，运动的路程越远。如果支持面光滑，阻力为零，小车会一直运动下去，其运动为匀速直线运动。
5.教师讲解：力不是维持物体运动的原因，并给出牛顿第一定律的内容，强调关键词“一切”、“保持”等的含义。
6.教师结合探究实验，使学生认识到，实验基础+合理推理，也是一种重要的科学方法。
(三)巩固提高
如果同学们正在进行运动会，所有的力突然消失了，会产生什么样的情况？
(四)小结作业
1.小结：师生共同总结。
2.作业：思考一切物体只有受力才能保持匀速直线运动，不受力总是静止的，这种说法是否正确。
四、板书设计
（一）教学目的
1。知道惯性定律，常识性了解伽利略理想实验的推理过程。
2。通过实验分析，初步培养学生科学的思维方法。
（二）重点与难点
重点：牛顿第一定律
难点：伽利略理想实验的推理过程。
（三）教学过程
1。引入新理
师：力能使静止的物体运动起来，力又能使运动物体速度增大或减小，还可以改变物体运动的方向，物体不受力又怎样呢？从这节课开始，我们就来研究有关力和运动的一系列问题。
[板书1]第九章力和运动
2。新课教学
师：请同学们观察实验
[实验1]静止在木板面上的小车。
师：小车处于什么状态？
生：静止。
师：静止的小车，水平方向不受推动和拉力的作用，它将会怎样？
生：永远处于静止。
[实验2]如图1所示，小车受水平拉力作用时。（让小车运动一段距离后立即用手使它静止下来）
师：观察小车的状态发生怎样变化？
生：由静止到运动。
[实验3]如图1。继续实验2，钩码使小车水平运动后，用手托住下落的钩码。小车失去水平拉力后，继续向前滑行一段距离停止。
师：你看到什么现象？
生：小车继续运动一段距离后才静止。
师：小车运动一段距离后，变为静止的原因是什么呢？
生：受到木板的摩擦阻力作用。
师：是不是这样呢？请大家继续观察下面实验。
[实验4]用同一小车分别（三次）从同一斜面不同的高度自由滑向相同的平面，记下三次小车静止在相同水平面上的位置。如图2（A）、（B）、（C）所示。
师：哪一次水平滑行距离最短？
生：第一次。
师：为什么？
生：小车在斜面上高度最小，它在水平面上开始运动时速度最小（后半句话学生回答不出来，第一次可由老师说）。
师：哪一次水平滑行距离最长？
生：第三次。
师：为什么？
生：小车在斜面上高度最大，它在水平面上开始运动时速度最大。
师：同理如果小车三次处于同一斜面、相同高度，自由滑向水平面，小车在水平面上开始运动的速度大小会怎样呢？
生：相同。
师：（介绍牛顿第一定律演示装置）这是一个斜面，把它放在讲台桌上。（如图3所示。）
[实验5]让小车分别三次从同一斜面的相同高度自由滑下，观察小车在不同材料的水平面上运动的情况。（在桌面铺上毛巾、棉布。）
师：哪次小车在水平面上运动距离最短，为什么？
生：第一次（或最上面那一次）。表面材料是毛巾，阻力最大，滑行距离最短。（在学生回答过程中，填写表1第一行前三项）
师：很短距离，速度变为零。速度变化快呢，还是慢呢？
生：最快。（填写表1第一行最后一项）
师：第二次实验的情况如何，大家一起填表1的第二行。
生：棉布、阻力较大、滑行距离较长、速度变化较快。（填写表1第二行）
师：第三次实验的情况如何；大家一起填表的第三行。
生：桌子表面、阻力较小、滑行距离长、速度变化较慢。（填写表1第三行）
师：假定我们做第四次实验，水平表面用玻璃板，玻璃板的阻力比木板小，实验结果会怎样呢？（填写表1第四行前两项）
生：小车滑行的距离长，速度变化最慢。（填写表1第四行后两项）
师：假定我们还能找到某种材料，对小车的阻力比玻璃板还小，最最小，来做水平表面的材料，实验结果又会怎样呢？
生：那么小车滑行距离就更长，最最长，速度变化最最慢。
师：大家一起来填表1第五行（见表）
师：假如水平表面对小车没有阻力，实验结果又会怎样呢？
生：小车永不停止地运动下去！
师：一起来填表1的第六行。（见表）
表1
师：大家注意这个表格的前三行我们是做了实验的。第四、五行没有做实验，只是根据前三行的实验结果，加上逻辑推理得出来的结论。虽然没有做实验，但是在正确实验的基础上加上正确的推理，得到的结论也是正确的。
大家再仔细琢磨表的第六行，它和第四、第五行有什么不同。
生：没有阻力，而第四、五行还有阻力，只是一次比一次小。
师：非常正确，逻辑推理就是这样进行的。阻力逐渐变小，实验结论如何呢？阻力没了，结果又会怎样呢？
师：没有阻力的平面叫做理想光滑的平面，实际上并不存在。第六行的结果就是理想实验，实际上不存在，是在正确实验的基础上正确推理得出来的。
师：这种建立在实验的基础上，通过逻辑推理得到理想状况下的结论，也是研究物理的一种方法。
300多年前著名的物理学家伽利略就是这样通过实验推理得出来物体不受阻力将如何运动的。
师：谁给大家朗读书第104页倒数第三段？
生：（读课文略）
师：大家把这段倒数第三行“如果表面绝对光滑……运动下去”。画下来。
师：法国科学家笛卡儿，又对伽利略的结论作了补充，他是怎样说的，请一位同学读教材第104页倒数第二段。
生：（读课文略）。
师：大家从此段的倒数第三行“如果运动物体……运动下去”。画下来。
师：笛卡儿的说法和伽利略的说法有什么不同？不同又说明了什么？
生：笛卡儿把伽利略的“物体受到的阻力为零”改为“物体不受任何力的作用。”说明，不是仅仅限于阻力了，而是任何力。
师：再后来英国的科学家总结了伽利略等人的研究成果，概括出一条重要的物理定律。叫做牛顿第一定律。
[板书2]
教师：请大家设想，如果小车从斜面上滑下来，滑到一个非常光滑、阻力无限小的光滑平面上，小车的运动将如何？
（学生讨论并回答）
由于有前三次实验做基础，这种无限光滑的平面虽然没有，但是我们也有充分的理由认为小车将永远运动下去．这就是历史上伽利略所做过的实验和通过实验得到的结论．
法国的科学家笛卡儿进一步补充了伽利略得出的结论，使人们的认识又深化了一步．笛卡儿认为，物体不受外力时，除了速度的大小不会改变，永远运动下去，也不会改变运动的方向．
最后，英国的著名物理学家牛顿总结了前人研究的成果，建立了力和运动的关系的第一条规律牛顿第一定律．
一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态，这就是著名的牛顿第一定律．
物体不受外力作用时，原来运动的物体要保持匀速直线运动；原来静止的物体要保持静止状态．这个规律说明了维持物体的匀速直线运动是不需要力的．
牛顿第一定律不是从实验中直接得出来的，但是它又有深厚的实验基础．它是在实验的基础上通过进一步的科学推理而得到的，由这个定律进一步得出的一切科学推论都经受住了实践的检验，因此，牛顿第一定律早已成为大家公认的力学基本定律之一．
4．学生阅读课本“牛顿的故事”．
四、作业
复习本节课文．
注：教材选用人教版九年义务教育初中物理第一册．
教学目标
1、知道伽利略的理想实验及其推理过程，知道理想实验是科学研究的重要方法。
2、理解牛顿第一定律的内容及意义。
3、理解惯性的概念，会解释有关的惯性现象。
教学重难点
1、牛顿第一定律的内容及意义。
2、惯性的概念，解释有关的惯性现象。
教学过程
[知识探究]
一、理想实验的魅力
[问题设计]
1、日常生活中，我们有这样的经验：马拉车，车就前进，停止用力，车就停下来。是否有力作用在物体上物体才能运动呢？马不拉车时，车为什么会停下来呢？
答案不是。车之所以会停下来是因为受到阻力的作用。
2、如果没有摩擦阻力，也不受其他任何力的作用，水平面上运动的物体会怎样？请阅读课本中的“理想实验的魅力”，思考伽利略是如何由理想实验得出结论的。
答案如果没有摩擦阻力，水平面上运动的物体将保持这个速度永远运动下去。
理想实验再现：如图甲所示，让小球沿一个斜面由静止滚下，小球将滚上另一个斜面。如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度。
如果减小第二个斜面的倾斜角度，如图乙所示，小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程。继续减小第二个斜面的倾斜角度，如图丙所示，使它最�
[要点提炼]
1、关于运动和力的两种对立的观点
（1）亚里士多德的观点：必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在一个地方。力是维持物体运动的原因。
这种错误的观点统治了人们的思维近两千年。
（2）伽利略的观点（伽利略第一次提出）：物体的运动不需要（填“需要”或“不需要”）力来维持。
2、伽利略的理想实验的意义
（1）伽利略的理想实验将可靠的事实和理论思维结合起来，即采用“可靠事实+抽象思维+科学推论”的方法了亚里士多德的观点，初步揭示了运动和力的正确关系。
（2）第一次确立了物理实验在物理学中的地位。
二、牛顿物理学的基石——惯性定律
1、牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
2、对牛顿第一定律的理解
（1）定性说明了力和运动的关系。
①说明了物体不受外力时的运动状态：匀速直线运动状态或静止状态。
②说明力是改变物体运动状态的原因。
（2）揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性。因此牛顿第一定律也叫惯性定律。
3、物体运动状态的变化即物体运动速度的变化，有以下三种情况：
（1）速度的方向不变，只有大小改变。（物体做直线运动）
（2）速度的大小不变，只有方向改变。（物体做曲线运动）
（3）速度的大小和方向同时发生改变。（物体做曲线运动）
三、惯性与质量
[问题设计]
坐在公共汽车里的人，当汽车突然启动时，有什么感觉？当运动的汽车突然停止时，又有什么感觉？解释上述现象。
答案当汽车突然启动时，人身体后倾。当汽车突然停止时，人身体前倾。这是因为人具有惯性，原来人和车一起保持静止状态，当车突然启动时，人的身体下部随车运动了，但上部由于惯性保持原来的静止状态，所以会向后倾；原来人和车一起运动，当车突然停止时，人的身体下部随车停止了，但上部由于惯性保持原来的运动状态，故向前倾。
[要点提炼]
1、惯性：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，我们把这个性质叫做惯性。牛顿第一定律又叫惯性定律。
2、惯性与质量的关系
（1）惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性。
（2）质量是物体惯性大小的量度，质量越大，惯性越大。
3、惯性与力无关
（1）惯性不是力，而是物体本身固有的一种性质，因此物体“受到了惯性作用”、“产生了惯性”、“受到惯性力”等说法都是错误的。
（2）力是改变物体运动状态的原因。惯性是维持物体运动状态的原因。
4、惯性的表现
（1）不受力时，惯性表现为保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，有“惰性”的意思。
（2）受力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度。质量越大，惯性越大，运动状态越难改变。
[延伸思考]
人能推动冰面上的重箱子，用同样的力却推不动粗糙地面上不太重的箱子，是不是冰面上的重箱子惯性小于粗糙地面上不太重的箱子呢？为什么？
答案不是。质量是物体惯性大小的量度，重箱子的惯性大于轻箱子的惯性。判断物体惯性的大小应在相同情况下比较，比如用同样的力推都处于冰面上或都处于粗糙地面上质量不同的物体，比较哪个物体的运动状态更容易改变。
一、教学目标
知识与技能：
1.明白伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识
2.明白伽利略的理想实验及其推理过程和结论
3.明白什么是惯性，会正确理解有关现象
过程与方法：
1．观察生活中的惯性现象，了解力和运动的关系．
2．透过实验加探对牛顿第必须律的理解．
3．理解理想实验是科学研究的重要方法．
情感态度与价值观：
1．透过伽利略和亚里士多德对力和运动关系的不同认识，了解人类认识事物本质的曲折性．
2．感悟科学是人类进步的不竭动力．
二、教学资料剖析
本节课的地位和作用：
本节惯性定律的资料及导出过程，强调它在科学中的地位与作用，意在引导学生了解科学的发现和发展。科学的发现都有其深刻的社会背景和科学背景，同时，科学家自身的创造性思维品质和敢于置疑、坚持真理的献身精神又成为情感态度价值观教育的好素材。
本节课教学重点：
牛顿第一运动定律、惯性的概念。
本节课教学难点：
1．消除“力是维持物体运动的原因”的错误观点。
2．牛顿第一运动定律。
3、惯性概念的理解及应用。
三、教学准备
电化教室、“3.1牛顿第必须律。”ppt”文件
[教学过程设计]
一。引入
播放视频剪辑《汽车事故实验》，在视频剪辑中，我们看到撞车后假人和车子的运动状况。我们要讨论的是，
牛顿第必须律教案(高中版)
人和车子为什么会做这种或那种运动。要讨论这个问题，务必明白运动和力的关系。在力学中，只研究物体怎样运动而不涉及运动和力的关系的分科叫做运动学，研究运动和力的关系的分科叫做动力学。
动力学的奠基人是英国科学家牛顿。牛顿在1687年出版了他的名著《自然哲学的数学原理》.这部著作中，牛顿提出了三条运动定律，这三条定律� 这一章我们要学习的就是牛顿运动定律。
二。正课
1、历史的回顾。
远在两千多年以前，人们已经提出了运动和力的关系问题。但是直到伽利略和牛顿时代，才对这个问题给出了正确的答案
演示实验：用力推车，车子才前进，停止用力，车子就要停下来。
1.1亚里士多德(Aristotle)
在17世纪前人们普遍认为力是维持物体运动的原因。用力推车，车子才前进，停止用力，车子就要停下来。古希腊的哲学家亚里士多德（公元前384—前322）根据这类经验事实得出结论说：务必有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来。（力是维持物体运动状态的原因）
在亚里士多德以后的两千年内，动力学一向没有多大进展。直到17世纪，意大利著名物理学家伽利略才根据实验指出，在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故。
教师对亚里士多德做简单的介绍，以培养学生对科学家们的热爱。
1.2伽利略(Galileo)
牛顿第必须律教案(高中版)牛顿第必须律教案(高中版)
在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故。
若阻力十分小，物体将做什么运动呢
课件演示实验：物体沿气垫导轨的运动很接近匀速直线运动。
介绍：上海磁悬浮列车示范运营线、设计最高时速430公里/小时。
若阻力减少到零，状况又会怎样呢
计算机模拟实验：伽利略的理想实验。
结论：设想没有摩擦，一旦物体具有某一速度，物体将持续这个速度继续运动下去。
而水平桌面上推物体物体动起来，不推物体就不动，正是由于摩擦力的作用使物体改变了运动状态，所以力是改变物体运动状态的原因。
伽利略的研究方法：以可靠的事实为基础，经过抽象思维，抓住主要因素，忽略次要因素，从而更深刻地揭示了自然规律。
对伽利略进行简单的介绍。
牛顿第必须律教案(高中版)
1.3笛卡儿(Descartes)
如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原先的方向。
讲解：牛顿在伽利略等人研究的基础上，并根据他自己的研究，系统地总结了力学的知识，提出了三条运动定律。
2牛顿第必须律
牛顿第必须律教案(高中版)
2.1资料
一切物体总持续匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
牛顿：“站在巨人的肩上”。
学生讨论：牛顿第必须律的含义。
2.2含义
2.2.1我们所遇到的实际问题中，物体不受力的状况是没有的。物体受平衡力时，或者说合力为零时的状况跟不受力的状况是相同的。
2.2.2物体运动状态的改变需要外力。
力是改变物体速度的原因。
2.2.3一切物体都有持续匀速直线运动状态或静止状态的特性。
3、惯性
3.1定义
物体的这种持续原先的匀速直线运动或静止状态的性质叫做惯性。
情景介绍并回映本课开头的视频：
牛顿第必须律教案(高中版)
当汽车突然开动的时候，汽车里的乘客会向后面倾斜。当汽车突然停止的时候，汽车里的乘客会向前面倾斜。
提问：在视频《汽车事故实验》实验的剪辑中，当车撞到墙时，假人为什么会从车子中往前飞出。并适当的对学生进行安全教育。
3.2性质
3.2.1一切物体都具有惯性，物体的运动并不需要力来维持。
3.2.2惯性是物体的固有性质，不论物体处于什么状态，都具有惯性。
讲解：天上的飞机、地上的汽车、羽毛都具有惯性。
3.2.3惯性与物体的质量有关，物体质量越大惯性越大
牛顿第必须律教案(高中版)
如：课件演示惯性炮实验，从而让学生明白质量小的物体惯性也小，用很小的力就能把静止的空气变成运动的空气。
三。小结
1.伽利略对力和运动关系的研究方法。
伽利略对科学的贡献就在于毁灭直觉的观点而用新的观点来代替它。
2.历史上对力和运动关系的看法和研究。
教会对伽利略的迫害。
3.牛顿第必须律的资料及含义。
4.惯性及应用惯性知识解决实际问题的方法。
五。作业
1.教科书：P75.问题与联系1、2、3
2.教科书：P74.科学漫步
[板书设计]
1、历史的回顾
1.1亚里士多德(Aristotle)
务必有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来。
1.2伽利略(Galileo)
在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故。
伽利略的斜面实验。
1.3笛卡儿(Descartes)
如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原先的方向。
2牛顿第必须律
2.1资料
一切物体总持续匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
2.2含义
2.2.1物体不受外力时，总持续匀速直线运动状态或静止状态。
力不是维持物体速度的原因。
2.2.2物体运动状态的改变需要外力。
力是改变物体速度的原因。
2.2.3一切物体都有持续匀速直线运动状态或静止状态的特性。
3惯性
3.1定义
物体的这种持续原先的匀速直线运动或静止状态的性质叫做惯性。
3.2性质
3.2.1一切物体都具有惯性，物体的运动并不需要力来维持。
3.2.2惯性是物体的固有性质，不论物体处于什么状态，都具有惯性。
3.2.3惯性与物体的质量有关，质量越大惯性越大。
教学资源：
亚里士多德是第一个尝试研究物理学并给出“物理学”这一
名称的人。他生活在古希腊礼貌发展的鼎盛期。从17岁开始，跟
随大哲学家柏拉图一向学习了。
亚里士多德力图以世界的本来面目来说明各种自然现象，这
是他的进步之处。但由于当时研究物理学只是依靠直觉和思维来
进行，所以他的很多关于物理方面的论述，显然这天看来是错误
的，然而在当时，能够摆脱神的意志，个性是构成一套自圆其说的体系，这是很不简单的。
亚里士多德曾说过：“我没有现成的根据，没有可照抄的模
式。我是一位开拓者，所以我是渺小的。我期望读者诸君能够承认我已成就的，原谅我所未能成就的。”
亚里士多德几乎在每一个科学领域（如：植物、动物、天文
、气象、数学和物理等）都作出了自己的贡献，其学说对后世的西方思想和科学产生了重大的影响。这一点没有其他任何一位古希腊思想家能够相比。
公元前323年，马其顿王朝被希腊人推翻。亚里士多德也遭到不幸，失去了他苦心搜集的各种标本和资料，失去了他的全部书稿。第二年，在极度失望的状况下，这位科学的始祖饮毒而死。
亚里士多德曾说过一句名言：“我敬爱柏拉图，但我更爱真理。”由此可见亚里士多德追求真理的执著精神。
当今世界著名的高等学府美国哈佛大学的校训就是：
“让柏拉图与你为友，
让亚里士多德与你为友，
更重要的是，让真理与你为友。”
伽利略，著名意大利数学家、天文学家、物理学家、哲学家。是首先在科学实验的基础之上融会贯通了数学、天文学、物理学三门科学的科学巨人。伽利略是科学革命的先驱。伽利略科学上的成就与他首创的实验与理论相结合的研究方法分不开。他对物理规律的论证十分严格，这个论证过程可概括为：
观察－假说－数学分析、推论－实验验证……
他不但亲自设计和演示过许多实验，而且亲自研制出不少技术精湛的实验仪器，例如浮力天平、温度计、望远镜、显微镜等。他倡导实验与理论计算相结合的方法，把实验事实与抽象思维结合起来，用实验检验理论推导，开创了以实验为基础具有严密逻辑理论体系的近代科学，被誉为“近代科学之父”。
爱因斯坦为之评论说：“伽利略的发现，以及他使用的科学推理方法，是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。”
【学情分析】
在初中阶段的学习中，学生虽然除了“惯性与质量”这一问题没有专门学习外，关于本节其他的知识都有了大致地了解，但是他们只知道亚里士多德的观点总是错的，只知道伽利略做了个理想实验就得出了牛顿第一定律。通过本节课的学习，首先应该在已有认识的基础上，纠正一些片面、不恰当的认识，进一步深化和提高对相关问题的认识。其次引导学生通过小组合作讨论，再现伽利略的斜面实验的过程，让学生深刻体会伽利略伟大的科学方法和思维历程。
【教学目标】
知识与技能：
1、通过对几位科学家们的了解，使学生认识到有关运动和力的关系的历史发展过程。
2、通过对牛顿第一定律的进一步理解，使学生知道什么是惯性，理解质量是物体惯性大小的量度，会正确解释有关惯性的现象。
过程与方法：
1、通过伽利略的理想实验，使学生受到科学方法论教育。
2、通过对分组实验的探究过程，使学生理解牛顿第一定律的内容和意义。
3、通过对生活中惯性现象的解释，培养学生灵活运用所学知识解决问题的能力。
情感态度价值观：
1、通过对发现牛顿第一定律历史过程的了解，培养学生辨证看待问题的能力，培养学生敢于坚持真理、不迷信权威的科学探究精神。
2、培养学生的观察能力，抽象思维能力、应用定律解决实际问题的能力及客观公正评价事物的能力。
【教学重点】
1、科学思想的建立过程
2、牛顿运动第一定律、惯性
【教学难点】
对牛顿运动第一定律、惯性和理想实验的正确理解
【教学用具】
自制教具、多媒体课件
【教学过程】
教学
环节
教师活动
学生活动
设计意图
激趣入境
播放视频短片，引导学生思考问题
通过观看视频，学生思考物体的运动是否需要力来维持？
通过生活中的实例，引起学生的学习兴趣。
导引体验
1、《牛顿第一定律》教学设计采用不同的方式推动小车，引导学生观察现象，分析原因。
2、引导学生思考小球上升高度和运动距离可能与哪些因素有关。
3、给学生提供实验器材，引导学生进行实验设计：探究影响小球上升高度和运动距离的外在因素。
4、组织学生演示自己的实验设计方案。
学生分组实验，体验实验过程，分析总结实验现象的原因。
积极思考，大胆猜测。
学生分组设计实验方案，得出正确实验结论。
归纳总结实验的现象及产生的原因
通过学生亲身体验，感受力和运动的关系。
通过学生的猜测，培养学生积极探索自然科学的精神。
通过实验方案设计，培养学生小组合作的能力，通过对设计方案的演示，培养学生的动手操作能力。
学生分组讨论，归纳总结。
阅读教学，思考笛卡儿对力和运动关系的认识。
分组讨论，思考问题。
积极思考，主动发言。
思考问题，列举生活中的实例。
通过对科学家研究过程的讨论，培养学生归纳总结的能力。
通过阅读教材，培养学生的阅读能力。
通过对惯性的学习，使学生感受到物理知识就在我们身边。
训练达标
引导学生利用惯性的知识，思考下列问题：
1、怎样才能把一个较轻的泡沫小球扔到天花板上？
2、利用什么方法将混杂在一起的米粒和碎纸片分离开来？
学生思考讨论，分小组完成实验任务，思考如何利用惯性的知识解释实验现象
培养学生利用所学知识解决生活中的实际问题，做到“学以致用”，培养学生解决实际问题的能力
课堂小结
1、牛顿第一定律：
2、牛顿第一定律的意义
3、惯性及其应用
回顾本节课探究过程以及所学到的知识。
回顾知识，加深印象，有助于引导学生养成阶段反思的习惯。
拓展延伸
一个在日本的旅游者，想来中国、他设想将自己悬挂在空中的大气球中，由于地球的自转，只要在空中停留几个小时，就可以到达中国，您认为这有可能实现吗？为什么？
积极思考，课后讨论
培养学生运用已学知识解释实验现象的能力，并将所学知识延伸到课外。
【板书设计】
1、力和运动的关系
亚里士多德、伽利略、笛卡儿、牛顿
2、牛顿第一定律
（1）内容
（2）意义
3、惯性及其应用
一、教材分析
（1）、教材的地位及作用
这一章的知识属于动力学的知识，是研究力与运动之间的关系，只在懂得了动力学的知识才能据物体所受的力确定物体的位置，速度变化的规律，才能够创造条件来控制物体的运动。牛顿三大运动定律作为动力学的核心内容，本节课的教学内容牛顿第一运动定律作为牛顿物理学的基石，首先对人类认识运动和力的关系作了历史的回顾，着重介绍了伽利略研究运动和力的关系的思想方法及卓越贡献，而后讲述了牛顿第一定律的内容和物体惯性的概念。为后续的牛顿运动定律的学习打下好的基础。针对教材，提出本节教材的
（2）、教学三维目标
①知识与技能
（3）课后思考：阅读科学漫步
（4）：惯性参考系
不仅巩固基本知识，也可以使有能力的学生发挥能动性，激发学习探究的兴趣，鼓励收集资料，开拓学生视野。使之带着问题离开课堂
（5）、板书设计 略
（6）、教学预测：
本节课是按照新课程理念下的一节科学探究课，将物理学史与物理规律教学进行有机渗透，自主，合作，探究性的学习在实际教学中可能因为师生互动不足达不到教学效果，要针对学生的认识水平进行合理的调节。
本节课非常注重知识点的归纳与升华，在其教学的关键点上设计有几个有梯度的问题，注意面向全体学生，提高每位学生的主动参与性。
教学目标
1、知道牛顿第一定律
2、理解力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动的原因；
3、理解惯性，认识一切物体都有惯性；
4、通过学习，提高学生的逻辑推理能力和科学想象能力 教学设想 重点：实验探究阻力对物体运动的影响
难点：对惯性现象的理解 教学准备 斜面、小车、毛巾、棉布、木板、象棋子、硬尺片、杯、水、鸡蛋、硬纸片、铁架台、细线、纸箱、木块等
教学过程
二次备课 新课引入：
我们学过了力，一切物体都受到力的作用．我们也学过了运动，运动是绝对的，一切物体都在运动，静止只是相对的．物体都受力，同时又都在运动，力的效果之一就是力能改变物体的运动状态．可见，力和物体的运动有密切的联系．我们在这一章中要学习力和运动二者之间的联系．
古希腊的学者亚里斯多德早在两千年前就提出“力是维持物体运动的原因”．他的根据是一个物体（例如一辆车）运动起来后必须用力才能使它不停地运动下去，失去力的作用，运动会停下来．
物体的运功需要力来维持吗？
新课：
一．探究阻力对物体运动的影响
教师强调实验中注意事项：同一小车、同一斜面、同一高度由静止下放，滑到底端的速度相同，不同的是水平面材料。
学生要理解实验要求的一些目的
演示实验：
小车从斜面滑下，在毛巾上滑行后停下
1）教师提问：小车为什么停下来？
（学生回答）
小车在水平的毛巾面上受到了阻力．
小车从斜面滑下，在木板上滑行后停下
2)教师提问：
小车滑行的距离怎么长了？
（学生回答）
小车受到的摩擦力变小了
3)教师提问
能让小车在水平面上运动的再远些吗？
（学生回答）
减小水平面对小车的阻力．
结论：表面越光滑，小车受阻力越小，小车速度变化越慢，小车前进越远。
设想：如果小车从斜面上滑下来，滑到一个非常光滑、阻力无限小的光滑平面上，小车的运动将如何？
小车应该永远运动下去
最后，英国的著名物理学家牛顿总结了前人研究的成果，建立了力和运动的关系的第一条规律——牛顿第一定律．
一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态，这就是著名的牛顿第一定律．
也就是物体在不受力的情况下，也能运动，所以物体的运动不需要力来维持
牛顿第一定律是建立在实验基础上，进一步的科学推理得到的非实验定律。
大家要学习科学家的刻苦钻研精神，也要向他们学习一种研究问题的方法——科学推理法。
二．牛顿第一定律又叫惯性定律。那么，什么是惯性呢？
任何物体都具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质，这种性质叫做惯性。
1、打棋子实验（学生参与演示）将七个象棋子叠放讲台上，用尺迅速地打出第四个棋子，上面的棋子由于惯性要保持原来的静止状态，失去了第四个棋子的支持而落在正下方。
2、惯性鸡蛋实验：突然弹击鸡蛋与水杯间的硬纸片，鸡蛋有惯性，不会随纸片飞出去，而是掉进水杯里。
鼓励学生举例说明：生活中有那些做法是利用了惯性和预防惯性造成的危害的。。（洗衣机脱水的原理，拍打衣服上的灰尘，抖落伞上的雨点，跳远前的助跑，高速公路上对汽车之间的车距有限制，在一些拐弯较多的地方限制车速等）
教师强调：惯性是万物皆有的一种固有属性，惯性与物体是否受外力、处于何种状态无关。惯性由物体的质量决定，质量越大，惯性越大。惯性不是力，
板书设计：
牛顿第一定律
一．牛顿第一定律
1．概念：一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持匀速直线运动状态或静止状态，
2．运动的物体不需要力来维持
二．惯性：是物体的一种属性，
惯性只与物体 质量 有关。
与物体的速度，体积等无关
一、教材分析
（一）教学内容
牛顿第一定律是人教版九年级物理第十二章第五节内容。包括牛顿第一定律和惯性两方面的内容。本节设计有两个课时，我说的是第一课时。
（二）教材的地位和作用
牛顿第一定律是经典力学中三大定律之一。是整个力学的基础，因为它把最基本的匀速直线运动和物体是否受力联系起来，确立了力和运动之间的关系，是前面力的作用效果的延伸，又为后面学习二力平衡的知识打下了基础，起着承前启后的作用。因此，可以说，牛顿第一定律是本章的重点。
（三）教学目标
根据课程标准要求，结合教材内容以及学生现有的认知基础 ，我制定如下三维教学目标：
知识与技能
1、知道伽利略的理想实验及主要推理过程；
2、知道牛顿第一定律，并理解其意义。
过程与方法:
1、实验探究阻力对物体运动的影响。
2、常识性了解伽利略理想实验的推理方法。
情感、态度与价值观
1、体验在研究过程中成功的喜悦，学会分工与合作，提高团结协作的能力。
2、感悟科学探究的艰辛与曲折，感悟科学就在我们身边。
（四）重点、难点
教学重点：牛顿第一定律。之所以确立它是本节教学内容的重点理由在于本节课是一节物理规律教学课，通过本节课的科学探究及实验论证的目的就是为了认识力和运动的关系，揭示力和运动之间的内在规律。
教学难点：力和运动的关系。学生在从生活经验中获得了一种被现象掩盖了本质的错误认识。那就是物体的运动是力作用的结果，为了使学生摆脱这种观念，转变错误认识，需要教师精心设计，严密推理，才能帮助学生走出误区。
二、教法学法
（一）学情分析
学习者是九年级学生。有利的方面是：经过一年的物理学习，学生具备了一定的实验探究能力，并且学习了机械运动、力的作用效果，知道力可以改变物体的运动状态，为本节学习做好了铺垫。不利的方面是：学生受生活经验的影响，“物体的运动需要力来维持”的错误观念不容易转变。
（二）教法
“教学有法，教无定法”。选择行之有效的方法是取得良好教学效果的保证。本课时我主要采用“演示法”与“科学推理法”相结合来进行教学，即通过实验现象的观察、分析、讨论，又加以科学的想象和推理，引导学生去发现知识，总结规律 。
（三）学法
教学活动是教与学两方面的有机结合，在上述教学方法的正确实施下，我引导学生采用：科学探究法、小组合作学习法、讨论法、分析归纳法等学习方法。我认为“教给学生方法比教给学生知识更重要”。目的是让学生有足够的机会投入到学习活动之中，培养学生动脑动手的'习惯，变学生由“学会”转向“会学”。
（四）教具与学具
电教器材：多媒体
教师演示用：斜面、小车、毛巾、棉布等
学生分组器材：
书、圆珠笔、铅笔盒、小车、书包、斜面、毛巾、棉布、乒乓球等
丰富的教学设备，尤其是身边的器材拿来实验，提高了训练密度及广度，使教学过程从枯燥到有趣，从抽象到形象。课堂演示实验并利用计算机多媒体辅助教学，不仅提供了大量的教学信息，使学生在生动形象的环境中，得以迅速理解和掌握物理规律，激发学生们的学习兴趣，调动他们的主动性，从而提高课堂教学效率。
三、教学过程
本节课将从以下几个环节展开教学：
创设情境，引入新知→感受活动，总结观点→合作交流，实验探究→科学推理，得出新知→剖析定律，强化理解→应用迁移，巩固提高→布置作业，延伸升华。
第一环节：创设情境，引入新知（约5分钟）。
高尔基说：“好奇是了解的开端和引向认识的途径。”为此，我设计了两个小实验引入新课，让学生从身边的实例入手可以感受到科学就在身边。
1、要让静止的书（文具盒）运动，该怎么办？
2、停止用力，又会如何呢？（学生实验后上台演示）
误导学生：物理受力就会运动，不受力就停止。
得出谬论：物体运动要靠力维持。
教师实验演示：推一辆小车，撤去推力，小车没有立即停下。
得出结论：物体运动不需要力维持。
观察学生表情，出示亚里士多德和伽利略的两种截然不同的观点，激发
学生探究的兴趣，活跃课堂气氛。这样的实验学生既熟悉又好奇，带着想知道这是为什么的悬念进入新课，可以调动学生的探索兴趣。
第二环节：感受活动，总结观点（约3分钟）
让学生用力推书，圆珠笔，铅笔盒，小车，书包等，然后撤去推力，物体会慢慢停下来。让学生体会物体运动不需要力维持，运动的物体停下来是由于受到阻力的缘故。本环节的设计意图是让学生通过自身感受体验，观察现象，并提出自己的论点，培养分析问题的能力和表达能力。
第三环节：合作交流，实验探究（约20分钟）
本环节设计三个步骤：
第一步：用Flash课件展示实验，用严格的推理方法让学生感受伽利略观点是正确的。通过回顾历史培养学生严谨的科学态度，通过形象的Flash演示，使学生对伽利略理想实验有一个初步的了解，为接下去的分组实验探究做一个铺垫。
第二步：学生分组探究阻力对物体运动的影响。
教师出示以下问题，让学生结合问题学习教材，小组自选器材完成实验。
1、我们实验目的是什么？实验中观察什么？
2、几种不同的物体铺在木板上，作用是什么？
3、实验中怎样保证小车开始时的速度相同？
4、实验中，如果我们把表面换成更光滑的玻璃，小车的运动情况会有什么变化吗？
5、如果表面比玻璃更光滑呢？
6、如果表面绝对光滑，小车会怎样运动？
7、如果静止的物体不受力，会怎样？
通过这些难度不同的问题引导，让学生相互讨论，交流，自主制定方案，完成实验，不仅使他们印象深刻，还培养他们的实验探究能力。同时让学生知道观察和实验是学习物理的基础，对于不确定的观点应该通过实验来验证。
第三步：用Flash课件再次展示伽利略的理想实验，对学生的实验过程进行肯定和总结。
教师强调以下几点：
1、亚里士多德的观点“运动要靠力来维持”是错误的，伽利略的观点“运动不需要力来维持”是正确的。运动的物体之所以会渐渐停下来是受到了阻力的作用，所以说，力改变了物体运动状态，而不是维持物体的运动状态。
2、理想实验是建立在实验的基础上的合力推理，不是凭空想象。伽利略正是有敢于坚持真理，不迷信权威和对科学的执着精神，才完成了自己的理想实验，推翻了亚里士多德的长达20xx年的错误理论，为后来笛卡尔等科学家的研究奠定了基础。
通过演示和总结，对前面提出的观点进行判断，为学生确立正确的观点。结合伽利略的实验进行思想教育，培养学生坚持真理、勇于探究的科学精神。
第四环节：科学推理，得出新知（约5分钟）
学生通过实验和观察动画能够得出：如果表面绝对光滑，运动物体受到的阻力为零，物体将以恒定不变的速度运动下去。
提问：运动的物体不受阻力时将永远运动下去，那静止的物体不受阻力时会怎样呢？
学生通过讨论能够得出：静止物体在不受力时，将保持静止状态。
教师讲解：为解决力与运动的关系，牛顿在伽利略、笛卡尔等前辈的研究基础上，提出牛顿第一定律：
引导学生得出：我们在科学正确的实验基础上，进行合理的推理，最终得出可信的结论，即一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，这就是牛顿第一定律。同时教给学生一种实验+推理的研究方法。教师再通过展示图片使学生了解任何科学的发展都需要一个漫长的过程，而学生通过实验得出的观点和探究过程与伟大科学家是一致的，从而获得了成就感，增强了探究的自信心，为终身学习打下基础。
第五环节：剖析定律，强化理解（3分钟）
如何把牛顿第一定律理解透彻，一直是很多学生学习的大难题，通过对这以下三个问题的思考，可以很好的突破本节难点。
1、牛顿第一定律的适用范围是什么？
2、牛顿第一定律的适用条件有哪些？
3、力和运动是什么关系？
解释牛顿第一定律时主要强调“一切”、“不受外力”、“总保持”的含义，并强调牛顿第一定律的理想性。这样，使学生加深了对牛顿第一定律的理解，并能准确的表述出牛顿第一定律。
用视频冰球比赛展示牛顿第一定律的理想性，强调现实生活中不存在。并阐述实验推理法的应用。
第六环节：应用迁移，巩固提高（5分钟）
1、回归课本
分析课本开头三幅图片，分析运动的物体为什么会停下来？
2、情景讨论
在体育上，我班同学都参加了哪些项目？现在请大家思考，假如你正在和同学赛跑时，突然，所有的力都消失了，会出现什么情形呢？
3、牛顿第一定律告诉我们，物体不受力时都有保持静止或匀速运动不变的性质。我们周围的物体都受到力的作用，是否也有这种性质呢？你能举个例子说明吗？
本环节通过理论联系实际使知识得到升华，通过练习，可以让学生更深刻地理解和掌握牛顿第一定律，第3题为下一节的惯性学习做好铺垫。
第七环节：课堂总结，布置作业（约4分钟）
让学生谈谈本节课的收获和困惑。用5分钟的时间对本节课的知识点进行回顾、梳理，这样既可以加深学生对所学知识的理解又可以在学生的头脑中建立一个知识点的整体印象。
以上是我对“牛顿第一定律”第一课时教材的认识和理解，由于本人水平有限，上面过程肯定有许多缺点和漏洞，希望各位评委和老师们多多批评指正，谢谢！
教学目标
（1）知道亚里士多德、伽利略、笛卡尔和牛顿关于力和运动关系的研究过程及物理学史。
（2）知道伽利略以实验事实为基础，将实验和逻辑推理结合的理想实验方法。
（3）理解牛顿第一定律的内容和意义。
（4）理解惯性的概念，知道惯性是物体的固有属性，会解释惯性现象。
教学重点
1、亚里士多德和伽里略研究运动和力关系的不同的研究方法。
2、理想实验的研究方法是一种以可靠实验为基础的研究方法。
3、进一步理解牛顿第一运动定律、惯性；力的概念进一步深化。
教学难点
1、对理想实验方法的认识。
2、力是改变物体运动状态的原因。
教案过程
（一）情景引入
情景1 观看中国冰壶运动员参加冰壶比赛的视频，体会运动员运动精神和良好的文化素养。
师：请仔细观察冰壶的运动情景。
问题1 如果我们把冰壶看作一个质点，请描述冰壶的运动？请分析冰壶的受力情况？
问题2 冰壶的运动与它受力情况有关系吗？
问题3 通过对冰壶的运动分析，关于运动和力的关系你得出了什么结论？
问题4 冰壶在前行的过程中，总有两位运动员用刷子使劲地刷冰面，目的是什么呢？
问题5 如果冰道足够长，冰壶能一直运动下去吗？
学生讨论，教师借机导入新课—— “必须有力作用在物体上，物体才运动；没有力作用在物体上，物体就不运动”这个两千多年前古希腊科学家亚里士多德的结论正确吗？
导入新课，回顾规律
师：初中时同学们学习了牛顿第一定律，请回忆牛顿第一定律的内容并思考回答问题。
问题1 牛顿第一定律的研究对象，成立条件和定律结论。
问题2 定律得出的实验基础是什么呢？
实验1 回顾初中的探究实验及结论
实验结论：水平表面阻力越小，物体运动的路程越长
实验2 用气垫导轨近一步研究以验证上述结论（用气垫导轨的作用目的就是减小滑块的摩擦力，使实验接近理想情况。同时促进学生学会运用现代实验手段DIS系统处理物理问题。）
把滑块放在一个气垫导轨上，使滑块和导轨之间形成气层，物体沿这个导轨运动时受到的阻力很小，推动一下物体，可以看到物体沿气垫导轨的运动很接近匀速直线运动。
利用气垫导轨和DIS系统，位移传感器，演示滑块在水平导轨上的'运动过程，通过对s-t图像的分析，得出物体在无阻力的情况下保持了运动状态不变，做匀速直线运动。在此基础上引导学生逐步回忆起初中所学运动和力间关系——即牛顿第一定律。
实验3 模拟伽利略的理想斜面实验（实物器材，但有一定的摩擦）
（1）让小球从一个斜面从静止滚下来，小球将滚上另一个斜面，但不能到达同样的高度。
（2）假想如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度。
（3）如果减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上将会到达原来的高度，但要通过更长的路程。
（4）继续减小第二个斜面的倾角，使它最�
（5）学生总结伽利略的研究方法：以可靠的事实为依据，抓住主要因素，忽略次要因素，解释自然规律。
【伽利略的观点】 在水平面上运动的物体所以会停下来，是因为受到摩擦阻力的缘故。
【迪卡儿的补充】 如果没有其他原因，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。
再次分析冰壶的运动，引导学生分析理解亚里士多德关于“物体运动需要力维持”的观点是错误的判断。
师：伽利略和笛卡尔对物体的运动做了准确的描述，但是没有指明原因是什么，牛顿在前人研究的基础上，结合自己的研究，系统地总结了力学知识，提出了牛顿第一定律：
【牛顿第一定律】 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。
物体的这种保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质叫惯性，所以牛顿第一又叫惯性定律。
【惯性定律和惯性的区别和联系】
（1）惯性定律是物体不受外力作用时所遵从的运动规律。
（2）惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性，不论物体运动与否、受力与否，都具有惯性，且惯性只和质量有关。
【说明】
（1）物体不受外力时的状态是匀速直线运动状态或静止状态，说明力不是维持物体运动的原因。
（2）外力的作用是迫使物体改变其运动，说明力是使物体运动速度改变的原因。
（3）不受外力作用的物体是不存在的。不受外力作用→受外力作用，但合外力为零
3、惯性（实验）
【演示动画5】 火车在长直轨道上匀速行驶， 坐在门窗密闭的车厢内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛，钥匙将落在（ ）
A．手的后方。 B．手的前方。
C．落在手中。 D．无法确定。
生：钥匙将落在手中，因为抛出前钥匙随车一起运动，抛出后钥匙由于惯性继续保持向前的匀速直线状态，所以会落入手中。
【演示实验6】（用实物投影仪）拿一个小纸条放在桌边上，在纸条上压一个立着放的木块，将纸条迅速抽出，木块不倒。（学生操作）
师：请大家解释当纸条抽出时，木块为什么不倒？
生：木块是静止的，当纸条迅速抽出时，由于木块有惯性，还要保持静止状态，所以木块不倒。
【演示实验7】 刹车时的惯性现象
（1）汽车突然开动的时候，乘客会向后倾倒，为什么？
模拟演示：（用实物投影仪）在小车上立一个木块，小车突然启动时会发生什么现象？
生：启动前木块和小车一起保持静止。启动时，木块底部和小车都开始运动，但是由于有惯性，木块上部还要保持静止，所以木块向后倾倒。
这个实验再现了汽车突然开动时乘客向后倒这一普遍现象。
（2）汽车突然停止的时候，乘客会向前倾倒，为什么？
模拟演示：（用实物投影仪）在小车上立一个木块，使小车和木块一起运动，小车突然停住时会发生什么现象？
生：刹车前木块和小车一起运动。刹车时，木块底部和小车都停住了，但是由于有惯性，木块上部还要保持向前运动，所以木块向前倾倒。
这个实验再现了汽车紧急刹车时乘客向前倒这一普遍现象。
【启示】 汽车司机不能超速、超载防止汽车由于惯性而带来的事故。
（三）小结
本节课我们主要学习了以下几部分内容：
1、历史上几位科学家对力和运动关系的看法和研究。
2、伽利略得到力和运动关系的研究方法。
3、牛顿第一定律的内容。
4、惯性及应用惯性知识解决实际问题的方法。
（四）、作业布置 略
一、三维目标
1．知识与技能
⑴体会伽利略的理想实验思想。
⑵理解牛顿第必须律的资料及好处；理解力和运动的关系。
⑶理解惯性的概念，明白质量是惯性大小的量度。
2．过程与方法
⑴透过回顾历史探究过程理解牛顿第必须律的构成过程。
⑵理解理想实验是科学研究的重要方法。
3．情感态度与价值观
⑴透过运动和力的关系的历史探究过程，使学生体会规律的构成都有一个从感性到理性、从低级到高级的产生、发展和演变的过程。
⑵透过理想斜面的教学，体会理想实验的魅力。
二、教材分析
牛顿运动定律是整个力学体系的基石，而牛顿第必须律又是这个“基石”中的“基石”，它定性地揭示了力和运动的关系，提出惯性的概念，为定量研究力和运动的关系拉开了序幕。
高中教材与初中相比，主要有四方面的不同。
一是定律资料深浅不同：初中教材叙述为“一切物体在没有受到外力作用的时候，总是持续静止状态或匀速直线运动状态”；高中教材叙述为“一切物体总持续匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止”。高中教材中的表述具有更为丰富的内涵，它强调了力是改变物体运动状态的原因，突出了第必须律的独立性和重要好处，也为学习牛顿第二定律做了必须的铺垫。
二是惯性的认识层次不同：初中强调一切物体都有惯性，高中侧重惯性与质量的关系。
三是实验的设计、探究及思维深度不同：初中为斜面小车实验；高中为伽利略理想实验，突出了理想实验这种科学方法的价值所在。
四是情感、态度、价值观的体现不同：初中对牛顿第必须律建立的历史一语带过，高中教材回顾了历史，让学生体会一个规律的获得是一代又一代人努力的结果，能够激发学生追求科学，勇于创新的情感。
三、学情分析
经过初中的学习，学生初步明白了牛顿第必须律的资料和惯性的概念，但是缺乏对牛顿第必须律建立历史的了解，对资料也是一知半解。
学生对于“质量是惯性唯一的量度”更是缺乏认识，凭借自己的生活经验，认为速度也是惯性的量度。教师要在课堂上充分引导，配合实验、结合生活事例来澄清概念。
教学实践证明，学生在头脑中建立正确的力和运动关系的过程，并非一帆风顺，常常构成与亚里士多德相似的观点，且根深蒂固。处理具体的实际问题时，一些直觉的错误观点不时冒出来，存在着严重的“口是心非”问题。
四、教学重难点
1．教学重点：透过回顾历史探究过程理解牛顿第必须律；惯性的理解。
2．教学难点：力和运动的关系；惯性和质量的关系。
五、教学活动设计
（一）创设游戏，引入课题
撕纸游戏
猜一猜：
1．一张纸已剪成两截，但未完全剪断，如果迅速用力撕两边，纸会断成几截？
2．此刻把纸剪成三截，但未完全剪断，如果迅速用力撕两边，纸会断成几截？
大家不要动手，先猜一猜。
3．如果在中间的纸下面夹一个夹子，然后迅速撕两边，纸会断成几截？
请大家想一想：为什么是这样一个结果呢？怎样解释我们的游戏呢？其实，在我们的游戏中还涉及到一个古老的话题──力和运动：用力撕纸，纸条断开运动起来。运动和力之间到底有什么关系呢？带着这些问题，我们一齐来体验古人的探究过程，学习古人的探究方法，进一步理解论述运动和力关系的牛顿第必须律。
（二）回顾历史，探究定律
1．情景设问，经验猜想
在人类历史的长河中，运动和力如影随形，总是和人们的生活、生产密切相关。比如：马拉车则车前进，不再拉，前进的车会停下来；人象推车则车前进，不再推，前进的车会停下来；踢球，球沿草地向前滚动，不再踢，滚动的球会慢慢停下来。
思考：运动和力之间有什么关系呢？
最早提出这个问题并给出经验猜想的是古希腊学者亚里士多德。
他根据生活生产经验猜想：务必有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就要静止在一个地方。运动需要力维持。
他的观点来自实际经验，还能用实际经验验证，所以被人们广泛理解，并维持了近两千年。
设问：我们此刻明白，他的观点是错误的。那么他有贡献吗？
亚里士多德的贡献：开创了一个新的研究领域。
首先质疑并深入研究的是十六世纪的伽利略。他观察了球的滚动。
2．质疑假设，科学猜想
当球沿斜面向下滚动时，它的速度增大，而向上滚动时，速度减小。他由此猜想：当球沿水平面滚动时，它的速度就应不增不减。实际观察的结果是：沿水平面滚动的球越来越慢，最后停下来。
①现象：沿水平面滚动的球越来越慢，最后停下来。
按照亚里士多德的观点，球停下来是因为没有力的作用。伽利略恰恰从这一现象出发，对亚里士多德的观点提出质疑。
②质疑：滚动的球之所以停下来，真的是因为没有力的作用吗？
设问：球停下来的原因是什么呢？
在伽利略之前，人们还没有意识到摩擦力这种无形的力，伽利略是第一个意识到摩擦力的人。
他改变了水平面的粗糙程度，发现：水平面越光滑，球滚得越远。于是，他推断这是摩擦阻力作用的结果。
结论：滚动的球停下来，是摩擦阻力作用的结果。
③假设：若没有摩擦阻力，沿水平面滚动的球将怎样运动呢？
④猜想：若没有摩擦阻力，球将永远滚动下去。
过渡：伽利略设计了一个双斜面实验。
3．实验探究，得出结论
（1）双斜面实验
左斜面固定，右斜面倾角可变。实验中我们设定小球始终从左斜面定位卡处由静止释放。
①固定右斜面，改变小球所受的摩擦，观察小球上升的最大高度怎样变化。重复一次。
思考：
1．小球所受摩擦阻力的大小与小球上升的最大高度之间有什么关系？
2．摩擦阻力的大小与释放点到上升的最高点的高度差是什么关系？
3．如果没有摩擦，小球会上升到多高的地方？
②减小右斜面倾角，观察小球沿斜面运动的最远距离怎样变化。重复一次。
思考：
1．减小右斜面倾角，小球沿斜面运动的最远距离如何变化？
2．如果没有摩擦，减小右斜面倾角，沿斜面滚动的最远距离怎样变化？小球将上升到多高的地方？
③将右斜面放平，释放小球，观察小球的运动。
（2）动画模拟
（老师扮演伽利略，学生扮演小球。）
伽利略：小球先生（小姐），如果没有摩擦，你会爬上什么高度呢？
小球：我会搭乘梦想的阶梯一步一步往上爬，直到爬上原先的高度。
伽利略；如果我减小右斜面的倾角，你还会爬到原先的高度吗？
小球：梦想有多高，我就能够爬多高，只是我要走的路程更长了。
伽利略：如果我继续减小右斜面的倾角呢？
小球：我心依旧，只是又多了一段山水之程。
伽利略：如果我把右斜面放平，你还会为了自己的梦想而前行吗？
小球：路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。既然选取了高度，留给世界的便只能是背影。
播放周杰伦的《蜗牛》节选：我要一步一步往上爬/在最高点乘着叶片往前飞/小小的天留过的泪和汗/总有一天我有属于我的天
期望同学们像小球一样怀着梦想，沿着人生的轨道一步一步往前行！总有一天，你有属于你的天！
过渡：伽利略的双斜面实验是一个理想实验。
（3）理想实验的魅力：
实验（事实）+逻辑推理
透过可靠的实验事实，加上合理的逻辑推理，得出规律的一种方法。
理想实验的魅力：实验不能实现的地方，思维向前一步。
这种方法十分了不起！爱因斯坦是这样评价的：伽利略的发现以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一，而且标志着物理学的真正开端。这个评价实事求是，从亚里士多德到伽利略，经历了多年，物理学徘徊不前；从伽利略到爱因斯坦，只经历300多年，物理学的大厦初步建立，大师辈出。这都得益于伽利略首创的实验研究方法。
过渡：透过双斜面理想实验，伽利略得出了结论。
（3）伽利略：若没有摩擦阻力，沿水平面滚动的球将永远滚动下去。运动不需要力维持。
回顾、思考：
①静止的车、足球为什么运动起来？
②运动的车、足球为什么会停下来？
③力和运动之间有什么关系？
力是改变物体运动状态的原因。
设问：运动状态是用什么物理量描述？
车由静止变为运动，受到了推、拉力；由运动变为静止，受到了摩擦阻力。足球由静止变为运动，受到了脚的力；由运动变为静止，受到了草地的摩擦阻力。
过渡：与伽利�
4．补充完善，构成定律
（1）笛卡尔的补充：除非物体受到力的作用，物体将永远持续其静止或运动状态，永远不会使自己沿曲线运动，而只持续在直线上运动。这应成为一个原理，它是人类整个自然观的基础。
笛卡尔补充了物体不受力时持续静止状态或匀速直线运动状态。
过渡：1642年，伽利略逝世，1643年牛顿在英国诞生。牛顿是人类历史上最伟大的科学家之一。主要贡献有发明了微积分，发现了万有引力定律和经典力学，设计并制造了第一架反射式望远镜等等。
牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中提出了三条运动定律。牛顿把伽利略、笛卡尔的正确结论总�
（2）牛顿第必须律：一切物体总持续匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
过渡：此刻我们来理解定律。
（三）理解定律，了解惯性
思考：牛顿第必须律中论述的运动和力的关系是怎样的？
1．运动和力的关系：力是改变物体运动状态的原因。
物体不受力，持续匀速直线运动状态或静止状态；运动状态变化，物体必须受到力的作用。
思考：物体不受力时“总持续匀速直线运动状态或静止状态”，这能不能透过实验验证呢？
不能。由于不受力作用的物体是不存在的。许多阻力很小的现象能够帮忙我们理解牛顿第必须律。
2．阻力很小的现象：冰壶
从视频能够看出，冰壶在一段时间内速度的大小和方向几乎不变，直到碰上另一个冰壶。
思考：定律中还论述了什么呢？
3．惯性：
①概念：物体持续原先的匀速直线运动状态或静止状态的性质。
设问：一切物体都有惯性。做变速运动的物体有惯性吗？
当物体做变速运动时，由于惯性，物体会抵抗速度的改变，从而使速度的改变需要一段时间。比如汽车紧急刹车时不会立即停下来，而是继续向前滑行一段距离。
②一切物体有惯性，有抵抗运动状态变化的“本领”。
物体惯性大，“本领”大，运动状态难改变；物体惯性小，“本领”小，运动状态易改变。
思考并猜想：物体的惯性大小和什么因素有关？
游戏：用嘴吹书
提起书，用最大力气吹垂下的封面；用手提起封面，用最大力气吹垂下的书。
思考：你观察到了什么现象？这个现象能说明惯性和质量的关系吗？
③惯性与质量：质量是惯性大小的量度。
质量只有大小，没有方向，是标量。在国际单位制中，质量的单位是千克，单位符号为kg。
在初中质量定义为物体所含物质的多少；此刻进一步从惯性的角度认识了质量；以后还要从物体间的引力认识质量。
过渡：此刻，就能够解释撕纸游戏了。
（四）再设情景，规律应用
1．思考：怎样解释撕纸游戏？
有夹子，增大了中部的质量，增大了惯性。当迅速撕开两边时，中部仍持续静止状态，所以撕成三截。无夹子，中间纸条惯性很小，静止状态易改变。由于撕开纸条的力左右有差异，所以撕成两截。
过渡：了解了惯性的知识，我们还能用它决定是非。
2．美国空军UFO档案记载，1952．12．6黎明前，一架B29轰炸机在墨西哥湾上空训练时，一个很大的不明飞行物以4000km～15000km的时速靠近、经过、远离它。在目击描述中，不明飞行物能迅速增减速度，甚至还能骤然停止。
思考：1．如果没有个性的装置，UFO骤然停止时，外星人飞行员的命运是怎样的？
2．人们想象外星人持有惯性消除器，用来消除自身的惯性，以便应对速度的迅速变化，你怎样看？
我们利用惯性的知识发现了UFO档案记载中的疑点。期望大家在遇到问题时利用所学知识，冷静分析。
（五）课堂总结，课外探究
1．了解了运动和力关系的探究过程。
在探究过程中，亚里士多德是开拓者。伽利略首创了理想实验方法；笛卡尔补充了伽利略的观点；牛顿提出了惯性、力、惯性参考系的概念。
2．体会了理想实验的魅力：实验（事实）+逻辑推理
3．深入理解了牛顿第必须律，明白了质量是惯性大小的量度。
4．之后爱因斯坦等科学家又进一步发展了牛顿第必须律。没有哪一个定律是终极真理，物理学的大厦永不封顶，还等待你们为它添砖加瓦！
课外探究：有人说刘谦的螺丝魔术颠覆了牛顿第必须律：不给螺帽力的作用，螺帽也能运动起来。你怎样看？请在百度中搜索“刘谦螺丝魔术揭秘”，弄清刘谦螺丝魔术的原理。